1、2013 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 (安徽卷安徽卷) 理科综合能力测试理科综合能力测试 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,第卷第 1 页至第 5 页,第卷第 6 页至第 12 页。全卷满分 300分。 考生注意事项: 1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所 粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答题卡背面规定的地方填写 姓名和座位号后两位。 2.答第卷时,每小题选出答案后,用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动, 用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。 3.答
2、第卷时,必须使用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上 书写,要求字体工整、笔迹清晰。 作图题可先用铅笔在答题卡 规定的位置绘出,确认后再用 0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在 题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效 , 在试题卷、草稿纸上答题无效。 4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。 第卷(选择题共 120分) 本卷共 20 小题,每小题 6 分,共 120 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求 的。 以下数据可供解题时参考: 相对原子质量(原子量):H 1C 12N 14O 16Al 27S 32Cl 35.5Ce 140Pb 207 1.(
3、2013安徽理综,1)生物膜将真核细胞分隔成不同的区室,使得细胞内能够同时进行多种化学反应, 而不会相互干扰。下列叙述正确的是() A.细胞核是 mRNA 合成和加工的场所 B.高尔基体是肽链合成和加工的场所 C.线粒体将葡萄糖氧化分解成 CO2和 H2O D.溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶 答案:A 解析:本题考查细胞的结构及功能的相关知识。RNA 合成的主要场所是细胞核,并在细胞核内完成剪 接、修饰等加工过程,A 项正确;核糖体是肽链合成的场所,内质网、高尔基体是分泌蛋白加工的场 所,B 项错误;线粒体将丙酮酸氧化分解成二氧化碳和水,葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质,C 项 错误;溶酶体
4、中的水解酶是在核糖体上合成的,D 项错误。 2.(2013安徽理综,2)细胞代谢受酶的调节和控制。下列叙述正确的是() A.激素都是通过影响靶细胞内酶活性来调节细胞代谢 B.代谢的终产物可反馈调节相关酶活性,进而调节代谢速率 C.同一个体各种体细胞酶的种类相同、数量不同,代谢不同 D.对于一个细胞来说,酶的种类和数量不会发生变化 答案:B 解析:本题考查细胞代谢的相关调节。激素通过作用于靶细胞内外的受体,从而使细胞的基因表达以 及生理状态发生变化,起到调控的作用,A项错误。代谢终产物可以反馈调节相关酶的活性,例如当细 胞内氨基酸或核苷酸等终产物因过量而积累的时候,就会反过来直接抑制该途径中第一
5、个酶的活力, 使整个合成过程减慢或停止,从而避免了不必要的能量和物质浪费,B 项正确。同一个体不同的体细 胞中,酶的种类、数量可能不同,进而导致代谢不同,如胰岛 B 细胞中含有催化胰岛素合成的酶,而胰 岛 A 细胞中含有催化胰高血糖素合成的酶,C项错误。对于一个细胞来说,不同时期细胞内酶的种类 和数量也会发生变化,如哺乳动物未成熟的红细胞有线粒体,含有与有氧呼吸有关的酶;成熟后线粒体 消失,与有氧呼吸有关的酶也随之消失,D项错误。 3.(2013安徽理综,3)如图为每 10 粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分 析不正确 的是() A.种子干物质快速积累时期,呼吸作用旺盛
6、 B.种子成熟后期自由水减少,呼吸速率下降 C.种子成熟后期脱落酸含量较高,呼吸速率下降 D.种子呼吸速率下降有利于干物质合成 答案:D 解析:本题以种子成熟过程中的细胞呼吸和干物质量变化为背景考查自由水与呼吸速率及呼吸速率 与干物质积累、干物质合成、脱落酸含量间的关系,同时考查学生识图获取信息的能力。根据图示 可知种子干物质快速积累期呼吸作用较旺盛,A 项正确;细胞内自由水越多代谢越旺盛,种子成熟后期 自由水减少,呼吸速率下降,B 项正确;种子成熟后期脱落酸含量增多,以促进种子的成熟和休眠,种子 呼吸速率随着种子的成熟和休眠而下降,C 项正确;种子呼吸速率下降有利于干物质积累,呼吸速率上 升
7、有利于干物质的合成,D项错误。 4.(2013安徽理综,4)下列现象中,与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是() 人类的 47,XYY 综合征个体的形成 线粒体 DNA 突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落 三倍体西瓜植株的高度不育 一对等位基因杂合子的自交后代出现 31 的性状分离比 卵裂时个别细胞染色体异常分离,可形成人类的 21 三体综合征个体 A.B.C.D. 答案:C 解析:本题考查减数分裂、遗传与变异的相关知识。人类的 47,XYY 个体的形成是由于父方在减数 分裂形成精子的过程中,两条 Y姐妹染色单体分开后进入同一个精子,此精子与正常卵细胞受精后发 育成 XYY 个体,
8、与同源染色体联会无关。线粒体中的 DNA 分子不在染色体上,与同源染色体联会无 关。三倍体西瓜由于减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常的生殖细胞,因此高度不育。一 对等位基因杂合子减数分裂时,联会的同源染色体分开,等位基因分离,产生两种比例相等的配子,雌 雄配子随机结合,后代会出现 31 的性状分离比。卵裂属于有丝分裂,不存在同源染色体的联会现象。 5.(2013安徽理综,5)科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽 鞘尖端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会 朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有接触过胚芽鞘
9、尖端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲。 该实验证明了() A.生长素只能从形态学上端运输到形态学下端 B.造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质 C.生长素的化学本质是吲哚乙酸 D.胚芽鞘会弯向光源生长 答案:B 解析:将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长;而放上没有接触过胚芽鞘尖端 的琼脂块,胚芽鞘不生长不弯曲,说明胚芽鞘尖端产生了某种化学物质,从而造成胚芽鞘弯曲生长。 6.(2013安徽理综,6)下图为通过 DNA 分子杂交鉴定含有某特定 DNA 的细菌克隆示意图。下列叙述 正确的是() A.根据培养皿中菌落数可以准确计算样品中含有的活菌实际数目 B.外源 DNA 必须位
10、于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制 C.重组质粒与探针能进行分子杂交是因为 DNA 分子脱氧核糖和磷酸交替连接 D.放射自显影结果可以显示原培养皿中含有特定 DNA 的细菌菌落位置 答案:D 解析:本题涉及的主要知识点是基因工程和微生物培养与计数。由于长成的一个单菌落可能来自样 品中的 2 个或更多个细胞,因此计数的结果一般比实际活菌数低,A项错误。外源 DNA 分子要想表 达,必须位于重组质粒的启动子和终止子之间,而 DNA 分子的复制只要重组质粒有 DNA 复制原点就 可以了,B 项错误。重组质粒与探针能进行分子杂交是因为它们之间能进行碱基互补配对,C 项错误。 根据图示可知放射自
11、显影结果可以显示含有能与探针杂交的特定 DNA 的细菌菌落位置,D 项正确。 7.(2013安徽理综,7)我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应 如下: HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是() A.该反应为吸热反应 B.CO2分子中的化学键为非极性键 C.HCHO 分子中既含键又含键 D.每生成 1.8 g H2O 消耗 2.24 L O2 答案:C 解析:氧化反应一般为放热反应,A 错;CO2分子中含有极性键,B 错;HCHO 分子中既有键,又有键,C 正确;D 项,不一定是标准状况下,即产生的 O2不一定为 2.24 L。 8.(2013安徽
12、理综,8)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装 置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是() 选项 a 中的 物质 b 中的 物质 c 中收集 的气体 d 中的 物质 A浓氨水CaONH3H2O B浓硫酸Na2SO3SO2NaOH 溶液 C稀硝酸CuNO2H2O D浓盐酸MnO2Cl2NaOH 溶液 答案:B 解析:本题考查气体的实验室制取,主要从制取装置、收集方法、尾气处理三方面考核。A 项,NH3应 用向下排气法收集,错误;C 项,Cu 与稀硝酸反应生成 NO,错误;D 项,MnO2与浓盐酸反应需要加热,错 误。 9.(2013安徽理综,
13、9)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是() A.银氨溶液:Na+、K+、NO3 -、NH3H2O B.空气:C2H2、CO2、SO2、NO C.氢氧化铁胶体:H+、K+、S2-、Br- D.高锰酸钾溶液:H+、Na+、SO4 2-、葡萄糖分子 答案:A 解析:B 项,NO与空气中的 O2反应,不能大量共存;C项,H+与 S2-不能大量共存,H+与 Fe(OH)3不能大量 共存;D 项,KMnO4与葡萄糖分子(五羟基醛)发生氧化反应,不能大量共存。 10.(2013安徽理综,10)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图 所示,其中作为电解质的无水 LiC
14、l KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为: PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb。 下列有关说法正确的是() A.正极反应式:Ca+2Cl-2e-CaCl2 B.放电过程中,Li+向负极移动 C.每转移 0.1 mol 电子,理论上生成 20.7 g Pb D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转 答案:D 解析:负极反应为 Ca 失电子,A 错;放电过程中,阳离子移向正极,B 错;由电池总反应方程式可知,每转 移 2 mol e-,生成 1 mol Pb,即每转移 0.1 mol 电子,理论上生成 10.35 g Pb,故 C 错;
15、D 项,由题干信息可知, 常温下,该电池反应不能发生,故 D 正确。 11.(2013安徽理综,11)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料 MgO: MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)H0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标 x 的值,重新达到平衡后,纵坐标 y 随 x 变化趋势合理的是() 选项xy A温度 容器内混合 气体的密度 BCO 的物质的量 CO2与 CO 的物 质的量之比 CSO2的浓度平衡常数 K D MgSO4的质量 (忽略体积) CO的转化率 答案:A 解析:随温度升高,平衡正向移动、混合气体的总质量增大,恒容
16、条件下,混合气体的密度增大,A正确; 增大 CO 的物质的量,平衡正向移动,但 CO2与 CO 的物质的量之比减小,B 错;平衡常数只与温度有 关,C 错;MgSO4为固态,改变固体物质的质量(忽略体积),平衡不受影响,CO 的转化率不变。 12.(2013安徽理综,12)我省盛产矿盐(主要成分是 NaCl,还含有 SO4 2-等其他可溶性杂质的离子)。下列 有关说法正确的是() A.由矿盐生产食盐,除去 SO4 2-最合适的试剂是 Ba(NO 3)2 B.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 C.室温下,AgCl 在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度 D.用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和
17、纯碱溶液 答案:D 解析:A 项,除去粗盐中的 SO4 2-,应选用 BaCl2,若选用 Ba(NO 3)2,将引入难以除去的 NO3 -。B 项,电解 NaCl 溶液,得到 NaOH、Cl2和 H2。C 项,根据沉淀溶解平衡,AgCl 在水中的溶解度大于在食盐水中的 溶解度。 13.(2013安徽理综,13)已知 NaHSO3溶液显酸性,溶液中存在以下平衡: HSO3 -+H2O H2SO3+OH- HSO3 - H+SO3 2- 向 0.1 molL-1的 NaHSO3溶液中分别加入以下物质,下列有关说法正确的是() A.加入少量金属 Na,平衡左移,平衡右移,溶液中 c(HSO3 -)增
18、大 B.加入少量 Na2SO3固体,则 c(H+)+c(Na+)=c(HSO3 -)+c(OH-)+1 2c(SO3 2-) C.加入少量 NaOH 溶液, ?(SO3 2-) ?(HSO3 -)、 ?(OH-) ?(H+)的值均增大 D.加入氨水至中性,则 2c(Na+)=c(SO3 2-)c(H+)=c(OH-) 答案:C 解析:A 项,加入少量金属 Na,Na 与水反应生成 NaOH,c(HSO3 -)减小,c(SO 3 2-)增大。B 项,加入 Na 2SO3固 体,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3 -)+2c(SO 3 2-)。C 项,加入少量 Na
19、OH 溶液,平衡右 移, ?(SO3 2-) ?(HSO3 -)增大, ?(OH-) ?(H+)增大。D 项,由电荷守恒,c(Na +)+c(NH 4 +)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO 3 -)+2c(SO 3 2-),可知 D 错。 14.(2013安徽理综,14)如图所示,细线的一端系一质量为 m 的小球,另一端固定在倾角为的光滑斜面 体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度 a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止 在斜面上,小球受到细线的拉力 T 和斜面的支持力 FN分别为(重力加速度为 g)() A.T=m(gsin +acos )FN=m(gcos -asin
20、) B.T=m(gcos +asin )FN=m(gsin -acos ) C.T=m(acos -gsin )FN=m(gcos +asin ) D.T=m(asin -gcos )FN=m(gsin +acos ) 答案:A 解析: 由题意可知,小球始终静止在斜面上,与斜面体一起向右匀加速运动,小球受力如图所示。沿水平和竖 直方向正交分解得,Tcos -FNsin =ma,Tsin +FNcos =mg,联立可得,T=m(gsin +acos ),FN=m(gcos -asin ),A项正确。 15.(2013安徽理综,15)图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正
21、方形的四个 顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸 面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是() A.向上B.向下 C.向左D.向右 答案:B 解析:根据右手定则及磁感应强度的叠加原理可得,四根导线在正方形中心 O 点产生的磁感应强度方 向向左,当带正电的粒子垂直于纸面的方向向外运动时,根据左手定则可知,粒子所受洛伦兹力的方向 向下,B项正确。 16.(2013安徽理综,16)如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为 37,宽度为 0.5 m,电阻忽略不 计,其上端接一小灯泡,电阻为 1 。一导体棒 MN 垂直于导轨放置,质量为 0.2
22、 kg,接入电路的电阻为 1 ,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为 0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁 场,磁感应强度为 0.8 T。将导体棒 MN 由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒 MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度 g 取 10 m/s2,sin 37=0.6)() A.2.5 m/s1 WB.5 m/s1 W C.7.5 m/s9 WD.15 m/s9 W 答案:B 解析: 当小灯泡稳定发光时,导体棒 MN 匀速运动,受力如图所示。根据受力平衡可得,mgsin =mgcos +? 2?2v 2? ,代入数据得,v=5 m/s;
23、小灯泡消耗的电功率为 P=(?h 2? )2R=1 W,B 项正确。 17.(2013安徽理综,17)质量为 m的人造地球卫星与地心的距离为 r 时,引力势能可表示为 Ep=-?th ? , 其中 G为引力常量,M 为地球质量。该卫星原来在半径为 R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于 受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2,此过程中因摩擦而产生的热 量为() A.GMm( 1 ?2 ? 1 ?1) B.GMm( 1 ?1 ? 1 ?2) C.?th 2 ( 1 ?2 ? 1 ?1) D.?th 2 ( 1 ?1 ? 1 ?2) 答案:C 解析:根据万有引力提供向心
24、力可得,?th ?2 ? hh2 ? ,人造卫星的动能 Ek=?th 2? ,又 Ep=-?th ? ,则在半径为 R1 的轨道上的机械能 E1=Ek1+Ep1=-?th 2?1 ,在半径为 R2的轨道上的机械能 E2=Ek2+Ep2=-?th 2?2 ,因摩擦而产生 的热量为 Q=E1-E2=?th 2 ( 1 ?2 ? 1 ?1),C 项正确。 18.(2013安徽理综,18)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是 0.28 m3/min,水离开喷口时的速度大小为 16 3 m/s,方向与水平面夹角为 60,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和 水量分别是(重力加速度 g
25、取 10 m/s2)() A.28.8 m1.1210-2m3 B.28.8 m0.672 m3 C.38.4 m1.2910-2m3 D.38.4 m0.776 m3 答案:A 解析:由题意可知,水离开喷口做斜抛运动,根据斜抛运动规律可得,v竖直=vsin 60,h竖直2=2gh,v竖直=gt, 联立可得,h=(hsin60) 2 2? =28.8 m,t=hsin60 ? =2.4 s;所以空中水柱的水量 V=Qt=0.282.4 60 m3=1.1210-2m3,A 项正确。 19.(2013安徽理综,19)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中 Rx是待测电阻,R0是定值电阻,是 灵敏度
26、很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头 P 的位置,当通过电流表的 电流为零时,测得 MP=l1,PN=l2,则 Rx的阻值为() A.?1 ?2R0 B. ?1 ?1+?2R0 C.?2 ?1R0 D. ?2 ?1+?2R0 答案:C 解析:设 MN 两端电压为 U,电阻丝单位长度的电阻为 R,当通过电流表的电流为零时,等效电路图如 图所示。 ?0 ? ? ?tt ?tt ? ?1R ?2R,所以 Rx= ?2 ?1R0,C 项正确。 20.(2013安徽理综,20)如图所示,xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满 z0 的空间为 真空。将电荷量为 q 的点电荷置于
27、 z 轴上 z=h 处,则在 xOy 平面上会产生感应电荷。空间任意一点 处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处 为零,则在 z轴上 z=? 2处的场强大小为(k 为静电力常量)( ) A.k4? ?2 B.k 4? 9?2 C.k32? 9?2 D.k40? 9?2 答案:D 解析:由无穷大导体充满 z0 的空间可知,xOy 平面的电势为零,而一对等量异号的电荷在其连线的中 垂线上电势也为零,因而可以用两个等量异号电荷组成的静电场等效替代原电场。根据电场叠加原 理,在 z轴上 z=? 2处的场强大小 E= ? (? 2) 2 + ? (3?
28、 2 )2 ? 40? 9?2 ,D 项正确。 2013 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 (安徽卷安徽卷) 理科综合能力测试理科综合能力测试 第卷(非选择题共 180分) 考生注意事项: 请用 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上 作答,在试题卷上答题无效。 21.(2013安徽理综,21)(18 分).(5 分)根据单摆周期公式 T=2 ? ?,可以通过实验测量当地的重力加速 度。如图 1 所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。 (1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图 2 所示,读数为mm。 图 1 图 2 (2)以下是实验过程中的一
29、些做法,其中正确的有。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度 d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于 5,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止 计时,此时间间隔t 即为单摆周期 T e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于 5,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下 摆球做 50 次全振动所用的时间t,则单摆周期 T=? 50 答案:(1)18.6(2)abe 解析:(1)先从主尺读出整数部分刻度为 18 mm,然后从游标尺读出小
30、数部分刻度为 0.6 mm,所以小钢 球直径为 18.6 mm。(2)在该实验中,摆球的摆角不要太大,偏离平衡位置不大于 5,c、d 两项均错误, 为了尽量减少实验误差,摆球应该选择质量大、体积小的小球;摆线要选择质量小、不易伸长、长度 大一些的细绳;摆球摆动稳定后,从平衡位置开始计时,摆球两次经过平衡位置为一次全振动,a、b、e 三项正确。 .(6 分)(1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如 图所示,校零时的读数为mm,合金丝的直径为mm。 (2)为了精确测量合金丝的电阻 Rx,设计出如图 1 所示的实验电路图,按照该电路图完成图 2 中的实物 电
31、路连接。 图 1 图 2 答案:(1)0.0070.638(2)如解析图所示 解析:(1)校零时的读数为 0.70.01 mm=0.007 mm;根据螺旋测微器的读数规则可知,测量的读数为 0.5 mm+14.50.01 mm=0.645 mm,所以合金丝的直径为 0.645 mm-0.007 mm=0.638 mm。 (2)实物连接如图所示。 .(7 分)根据闭合电路欧姆定律,用图 1 所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R0是定值 电阻,通过改变 R 的阻值,测出 R0两端的对应电压 U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量 目的。根据实验数据在 1 ?12 R坐标系中描出
32、坐标点,如图 2 所示。已知 R0=150 ,请完成以下数据分 析和处理。 图 1 图 2 (1)图 2 中电阻为的数据点应剔除; (2)在坐标纸上画出 1 ?12 R 关系图线; (3)图线的斜率是(V-1-1),由此可得电池电动势 Ex=V。 答案:(1)80.0(2)如解析图所示(3)0.004 441.50 解析:(1)图中偏离图线较远的点要舍去,所以电阻为 80.0 的数据点应剔除;(2)在坐标纸画一条平滑 曲线,如图所示。 (3)图线的斜率 k=1.41-0.70 160 V-1-1=0.004 44 V-1-1,根据闭合电路欧姆定律可得, ? R0+R+rx ? ?12 ?0 ,
33、整 理得, 1 ?12 ? R0+rx R0Ex + 1 R0ExR,即, 1 R0Ex=0.004 44,则电池电动势 Ex=1.50 V。 22.(2013安徽理综,22)(14 分)一物体放在水平地面上,如图 1 所示,已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如图 2 所示,物体相应的速度 v随时间 t 的变化关系如图 3 所示。求: 图 1 图 2 图 3 (1)08 s 时间内拉力的冲量; (2)06 s 时间内物体的位移; (3)010 s 时间内,物体克服摩擦力所做的功。 答案:(1)18 Ns(2)6 m(3)30 J 解析:(1)由图 2 知,I=F1t1+F2t2+
34、F3t3=18 Ns (2)由图 3 知物体的位移为 x=(6-2) 2 3 m=6 m。 (3)由图 3 知,在 68 s 时间内,物体作匀速运动,于是有 f=2 N。由图 3 知,在 010 s 时间内物体的 总位移为 l=(8-6)+(10-2) 2 3 m=15 m,所以 W=fl=215 J=30 J。 23.(2013安徽理综,23)(16 分)如图所示的平面直角坐标系 xOy,在第象限内有平行于 y 轴的匀强电 场,方向沿 y 轴正方向;在第象限的正三角形 abc 区域内有匀强磁场,方向垂直于 xOy 平面向里,正三 角形边长为 L,且 ab 边与 y 轴平行。一质量为 m、电荷
35、量为 q 的粒子,从 y轴上的 P(0,h)点,以大小为 v0的速度沿 x 轴正方向射入电场,通过电场后从 x 轴上的 a(2h,0)点进入第象限,又经过磁场从 y 轴 上的某点进入第象限,且速度与 y 轴负方向成 45角,不计粒子所受的重力。求: (1)电场强度 E 的大小; (2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向; (3)abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。 答案:(1)hh0 2 2? (2) 2v0方向指向第象限与 x 轴正方向成 45角(3)2hh0 ? 解析: (1)设粒子在电场中运动的时间为 t,则有 x=v0t=2hy=1 2at 2=h qE=ma 联立以上各式可
36、得 E=hh0 2 2? (2)粒子到达 a 点时沿 y 轴方向的分速度 vy=at=v0 所以 v= h02+ h?2?2v0 方向指向第象限与 x 轴正方向成 45角。 (3)粒子在磁场中运动时,有 qvB=mh 2 ? 当粒子从 b 点射出时,磁场的磁感应强度为最小值,此时有 r= 2 2 L,所以 B=2hh0 ? 24.(2013安徽理综,24)(20 分)如图所示,质量为 M、倾角为的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的 水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为,斜面顶端与劲度系数为 k、自然长度为 L 的轻质弹簧相连, 弹簧的另一端连接着质量为 m的物块。压缩弹簧使其长度为3 4L
37、时将物块由静止开始释放,且物块在 以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为 g。 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度; (2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用 x 表示物块相对于平衡位置的 位移,证明物块做简谐运动; (3)求弹簧的最大伸长量; (4)为使斜面体始终处于静止状态,动摩擦因数应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)? 答案:见解析 解析:(1)设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为L,有 mgsin -kL=0,解得L=h?sin? ? 此时弹簧的长度为 L+h?sin? ? (2)当物块的位移为 x 时,弹簧的伸长量为 x+L,物块所
38、受合力为 F合=mgsin -k(x+L) 联立以上各式可得 F合=-kx 可知物块作简谐运动。 (3)物块作简谐运动的振幅为 A=? 4 + h?sin? ? 由对称性可知,最大伸长量为? 4 + h?sin? ? (4)设物块位移 x 为正,则斜面体受力情况如图所示,由于斜面体平衡,所以有 水平方向 f+FN1sin -Fcos =0 竖直方向 FN2-Mg-FN1cos -Fsin =0 又 F=k(x+L),FN1=mgcos 联立可得,f=kxcos ,FN2=Mg+mg+kxsin 为使斜面体始终处于静止,结合牛顿第三定律,应有|f|FN2,所以 |?| ?N2 ? ?|?|cos
39、? t?+h?+?sin? 当 x=-A 时,上式右端达到最大值,于是有 ?+4h?sin?cos? 4t?+4h?cos2?-?sin? 25.(2013安徽理综,25)(15 分)X、Y、Z、W 是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其 相关信息如下表: 元素相关信息 XX的最高价氧化物对应的水化物化学式为 H2XO3 YY是地壳中含量最高的元素 ZZ的基态原子最外层电子排布式为 3s23p1 WW 的一种核素的质量数为 28,中子数为 14 (1)W 位于元素周期表第周期第族;W 的原子半径比 X 的(填“大”或 “小”)。 (2)Z 的第一电离能比 W 的(填“大”或“小”)
40、;XY2由固态变为气态所需克服的微粒间作用力 是;氢元素、X、Y 的原子可共同形成多种分子,写出其中一种能形成同种分子间氢键 的物质名称。 (3)振荡下,向 Z 单质与盐酸反应后的无色溶液中滴加 NaOH 溶液直至过量,能观察到的现象 是;W 的单质与氢氟酸反应生成两种无色气体,该反应的化学方程式 是。 (4)在 25 、101 kPa 下,已知 13.5 g 的 Z固体单质在 Y2气体中完全燃烧后恢复至原状态,放热 419 kJ, 该反应的热化学方程式是。 答案:(1)三A大 (2)小分子间作用力乙酸(其他合理答案均可) (3)先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后变成无色溶液 Si+4HFS
41、iF4+2H2 (4)4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H=-3 352 kJmol-1(其他合理答案均可) 解析:由题目信息推知,X 为碳、Y为氧、Z 为铝、W 为硅。 (1)硅位于第三周期第A 族,其原子半径大于碳。 (2)Al 的第一电离能小于 Si。CO2为分子晶体,由固态变为气态需克服分子间作用力。要生成氢 键,需含有OH,因此可以为 CH3COOH,也可为 C2H5OH 等。 (3)2Al+6HCl2AlCl3+3H2, AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl, Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O。 因此可观察到的现象为先生成白色沉淀,后沉淀逐渐溶解
42、,最后变为无色溶液。 Si 和氢氟酸反应的化学方程式为 Si+4HFSiF4+2H2。 (4)13.5 g Al 参加反应放热 419 kJ,则 1 mol Al 参加反应放热 838 kJ。因此反应的热化学方程式 为 4Al(s)+3O2(g)2Al2O3(s)H=-3 352 kJmol-1 26.(2013安徽理综,26)(16 分)有机物 F 是一种新型涂料固化剂,可由下列路线合成(部分反应条件略 去): (1)B 的结构简式是;E 中含有的官能团名称是。 (2)由 C 和 E合成 F 的化学方程式是。 (3)同时满足下列条件的苯的同分异构体的结构简式是。 含有 3 个双键核磁共振氢谱
43、只显示 1 个吸收峰不存在甲基 (4)乙烯在实验室可由(填有机物名称)通过(填反应类型)制备。 (5)下列说法正确的是。 a.A属于饱和烃 b.D与乙醛的分子式相同 c.E 不能与盐酸反应 d.F 可以发生酯化反应 答案:(1)HOOC(CH2)4COOH氨基、羟基 (2)+2HOCH2CH2NH2+2CH3OH (3) (4)乙醇消去反应(其他合理答案均可) (5)abd 解析:(1)B 能与 CH3OH生成酯,故 B 为羧酸,结合 C 的结构简式,可知 B 为 HOOC(CH2)4COOH。E 分 子中含有NH2和OH,名称分别为氨基、羟基。 (2)C、E 合成 F 为取代反应,结合 C、
44、E、F 的结构简式,可写出反应的化学方程式: +2HOCH2CH2NH2+2CH3OH。 (3)分子式为 C6H6,分子内氢原子只有一种,不存在甲基且有 3 个碳碳双键,故可写成 (4)C2H4是由 C2H5OH与浓硫酸在加热条件下发生消去反应制得的。 (5)A的分子式为 C6H12,故为环己烷,属于饱和烃,a 正确;D的分子式为 C2H4O,与乙醛的分子式相 同,b 正确;E 中含有NH2,故可与 HCl 反应生成盐,c 错;F 中含有OH,故可发生酯化反应,d 正确。 27.(2013安徽理综,27)(13 分)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程 中产生大量
45、的废玻璃粉末(含 SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此 粉末为原料回收铈,设计实验流程如下: (1)洗涤滤渣 A 的目的是为了除去(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法 是。 (2)第步反应的离子方程式是,滤渣 B 的主要成分是。 (3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物 TBP 作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出 来,TBP(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器 有、烧杯、玻璃棒、量筒等。 (4)取上述流程中得到的 Ce(OH)4产品 0.536 g,加硫酸溶解后,用 0.100 0 molL-1FeSO4标准溶
46、液滴定 至终点时(铈被还原为 Ce3+),消耗 25.00 mL 标准溶液。该产品中 Ce(OH)4的质量分数为。 答案:(1)Fe3+取最后一次洗涤液,加入 KSCN 溶液,若不出现红色,则已洗净;反之,未洗净。 (2)2CeO2+H2O2+6H+2Ce3+O2+4H2OSiO2(其他合理答案均可) (3)不能分液漏斗 (4)97.0% 解析:(1)根据流程图和粉末成分可知,Fe2O3溶于稀盐酸生成 FeCl3,故滤渣 A 中可能含有 Fe3+。 (2)根据 Ce 的化合价变化可知,H2O2作还原剂,故反应的离子方程式为 2CeO2+H2O2+6H+2Ce3+O2+4H2O。 SiO2不溶于
47、盐酸和稀硫酸,所以滤渣 B 的主要成分为 SiO2。 (3)考查萃取剂的选择和萃取使用的仪器。 (4)由反应:Ce4+Fe2+Fe3+Ce3+可知,n(Ce)=n(Fe2+)=0.100 0 molL-10.025 L=0.002 5 mol。 故 mCe(OH)4=0.002 5 mol208 gmol-1=0.52 g,由此可知 Ce(OH)4的质量分数为 97.0%。 28.(2013安徽理综,28)(14 分)某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2O7 2-转化为 Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾Al 2Fe(SO4)424H2O即可
48、对该反应起催化作用。 为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下: (1)在 25 下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始 pH 和一定浓度 草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。 实验 编号 初始 pH 废水样品 体积/mL 草酸溶液 体积/mL 蒸馏水 体积/mL 4601030 5601030 560 测得实验和溶液中的 Cr2O7 2-浓度随时间变化关系如图所示。 (2)上述反应后草酸被氧化为(填化学式)。 (3)实验和的结果表明; 实验中 0t1时间段反应速率 v(Cr3+)=molL-1min-1(用代数式表示)。 (4)
49、该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假 设三: 假设一:Fe2+起催化作用; 假设二:; 假设三:; (5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。 (除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有 K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、 Al2(SO4)3等。溶液中 Cr2O7 2-的浓度可用仪器测定) 实验方案(不要求写 具体操作过程) 预期实验结果和结论 答案:(1) 实验 编号 初始 pH 废水样品 体积/mL 草酸溶液 体积/mL 蒸馏水 体积/mL 2020 (2)CO2 (3)溶液 pH对该反应
50、的速率有影响 2(c0-?1) ?1 (4)Al3+起催化作用SO4 2-起催化作用 (5) 实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论 用等物质的量 K2SO4Al2(SO4)324H2O 代替实验 中的铁明矾,控制其他反应条件与实验相同,进行 对比实验。 反应进行相同时间后,若溶液中 c(Cr2O7 2-)大于 实验中的 c(Cr2O7 2-),则假设一成立;若两溶液 中的 c(Cr2O7 2-)相同,则假设一不成立。 (本题属于开放性试题,合理答案均可) 解析:(1)由实验目的可知,、探究 pH对反应速率的影响,故应探究 H2C2O4浓度对反应速率 的影响,溶液总体积为 100
